渾水含沙率對膜孔灌肥液入滲土壤水氮運移特性的影響

劉利華，費良軍，陳 琳，郝 琨

渾水含沙率對膜孔灌肥液入滲土壤水氮運移特性的影響

劉利華，費良軍※，陳 琳，郝 琨

（1. 西安理工大學省部共建西北旱區(qū)生態(tài)水利國家重點實驗室，西安 710048；2. 西安理工大學水利水電學院，西安 710048）

含沙率；渾水；膜孔灌；肥液入滲；水氮運移

0 引 言

膜孔灌是在覆膜種植基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種地面節(jié)水灌溉新技術(shù)，膜上水流通過灌水孔和作物孔滲入土壤。與傳統(tǒng)地面灌相比，膜孔灌在節(jié)水保肥的同時改善了作物的生長環(huán)境，具有較高的灌水質(zhì)量和水肥利用效率，在中國干旱半干旱地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景[1-2]。因此，深入研究渾水膜孔灌肥液入滲農(nóng)田土壤氮素運移轉(zhuǎn)化特性對緩解中國水資源緊缺、擴灌增產(chǎn)、提高肥料利用率和灌溉質(zhì)量等具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

膜孔灌土壤入滲特性是研究膜孔灌技術(shù)要素的基礎(chǔ)[3]。近年來，國內(nèi)外學者針對膜孔灌技術(shù)已做過大量的研究[4-5]。相對傳統(tǒng)灌溉，地膜覆蓋在減少土壤水分蒸發(fā)的同時提高了土壤溫度[6-7]；Saeed等[8]通過膜孔灌向日葵的研究表明，膜孔灌較傳統(tǒng)地面灌能節(jié)水37%～45%，可提高向日葵產(chǎn)量23%～30%。在膜孔灌入滲特性方面，目前主要針對累積入滲量、濕潤鋒運移規(guī)律和水分分布特性。已有研究表明，累積入滲量和濕潤鋒運移距離與入滲時間呈冪函數(shù)關(guān)系，濕潤體內(nèi)土壤含水率隨著到膜孔距離的增加而不斷減小[9]。在影響因素方面，分別從土壤質(zhì)地、土壤容重、土壤初始含水率、膜孔直徑、泥沙粒度組成等因素進行了室內(nèi)渾水膜孔入滲試驗研究。研究表明，土壤質(zhì)地對入滲系數(shù)和入滲指數(shù)有顯著影響[10-11]；隨著土壤容重的增大，累積入滲量、穩(wěn)定入滲率以及濕潤鋒運移距離逐漸減小[12]，土壤平均含水率、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量及變化率逐漸減小[13]；土壤初始含水率是影響水分入滲、傳導和改變土壤入滲率的重要因素。已有研究表明，膜孔灌土壤入滲能力隨著土壤初始含水率的增大而減小[14-15]；隨著膜孔直徑和物理性黏粒含量的增大，膜孔灌單位膜孔面積累積入滲量逐漸減小[1,16]。范嚴偉等[17]將膜孔灌入滲量分為垂直入滲量和膜孔側(cè)滲量，并引入單位膜孔周長側(cè)滲量概念，同時采用 HYDRUS-1D/3D 軟件模擬了土壤垂直一維入滲特性和膜孔入滲，提出了膜孔灌入滲量簡化計算模型[18]。

黃河流域大部分是以多泥沙河流為水源的渾水灌區(qū)，由于水資源緊缺不得不引用渾水灌溉[19]，而渾水灌溉必然將泥沙挾帶至農(nóng)田，在土表形成致密層，導致入滲上邊界條件及性狀發(fā)生改變，減滲的同時改善土壤的耕作性，實現(xiàn)了黃河水沙資源的高效利用[20]。結(jié)合中國黃河流域灌區(qū)渾水灌溉和施肥的實際，開展施肥條件下渾水膜孔灌土壤氮素運移轉(zhuǎn)化和水肥耦合效應(yīng)研究是一個全新的研究方向，也突出了施肥條件下渾水膜孔灌在中國研究的特色與優(yōu)勢。截至目前，尚未見到渾水膜孔灌肥液入滲條件下不同含沙率渾水對土壤水氮運移分布特性的相關(guān)研究報道，而含沙率是渾水膜孔灌的關(guān)鍵影響因素。基于此，本研究通過渾水膜孔灌肥液入滲試驗，研究含沙率對土壤水氮運移特性的影響，以期為進一步深入探討渾水膜孔灌肥液入滲提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

1.2　試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個含沙率水平，分別為：0（清水，CK）、3%、6%、9%、12%（質(zhì)量含沙率，sediment concentration，）。膜孔直徑為6 cm，土壤容重為1.30 g/cm3。硝酸銨鈣是一種氮鈣復(fù)合肥，易溶于水，補充作物生長所需氮的同時可提高作物抵抗力。本研究選用硝酸銨鈣作供試肥料，將其溶于渾水進行膜孔灌入滲試驗，肥液濃度為600 mg/L。

1.3　試驗裝置與方法

于2017年3月10日至4月20日進行不同含沙率的膜孔灌肥液自由入滲試驗。試驗裝置示意圖見圖1。

1.土箱 2.膜孔 3.濕潤鋒 4.供水管 5.馬氏瓶 6.電動機 7.轉(zhuǎn)軸 8.葉片 9.進氣口 10.1/4膜孔

1.4　數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 和Surfer 11統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)處理和繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　含沙率對濕潤鋒運移特性的影響

渾水膜孔灌肥液自由入滲過程中，垂直濕潤鋒運移距離可以更好地反映其入滲特性。圖2為不同含沙率渾水膜孔肥液自由入滲時的濕潤鋒垂直運移距離隨入滲時間的變化曲線?？梢园l(fā)現(xiàn)，相同的入滲歷時，相比對照試驗，渾水肥液條件下的垂直濕潤鋒距離均小于對照組；此外，含沙率越高，相應(yīng)的垂直濕潤鋒距離越小。這是因為，含沙率越大，泥沙在膜孔處的沉積越多，形成的致密層越厚，這在一定程度上阻滯了土壤水分的下滲。

圖2　不同含沙率條件下垂直濕潤鋒運移特性曲線

經(jīng)分析，不同含沙率的渾水膜孔肥液自由入滲的垂直濕潤鋒運移距離（vertical migration distance of wetting front,z）與入滲時間呈極顯著的冪函數(shù)關(guān)系

F=·t（1）

式中z為垂直濕潤鋒運移距離，cm；為入滲時間，min；、為擬合參數(shù)。

利用式（1）對圖2中的實測資料進行擬合，結(jié)果見表1。

由表1可知，不同含沙率渾水膜孔肥液自由入滲的垂直濕潤鋒運移距離與入滲時間擬合的決定系數(shù)2均大于0.98，說明冪函數(shù)可很好地描述不同含沙率條件下的垂直濕潤鋒運移距離。此外，隨著含沙率逐漸升高，參數(shù)逐漸減小，逐漸增大。具體表現(xiàn)為：含沙率從0升高到12%，參數(shù)從2.046 0減小到0.986 4，而參數(shù)從0.265 5增大到0.347 0。通過進一步分析發(fā)現(xiàn)參數(shù)、與含沙率符合下列關(guān)系。

A=·0·e（2）

B=·0·e（3）

式中為含沙率，%；A、B分別為含沙率為時的擬合參數(shù)；0、0分別為清水（=0）膜孔肥液入滲時的擬合參數(shù)；為擬合參數(shù)。

按照式（2）和式（3）對表1中的數(shù)據(jù)進行擬合

A=1.055 70·e-0.064 0ρ,2=0.998 1 （4）

B=1.019 70·e0.021 0ρ,2=0.997 1 （5）

表1　垂直濕潤鋒運移距離與入滲時間關(guān)系的擬合參數(shù)

2.2　含沙率對渾水膜孔肥液入滲能力的影響

2.2.1 單位膜孔面積累積入滲量

圖3為不同渾水含沙率的膜孔肥液自由入滲時的單位膜孔面積累積入滲量曲線?？梢钥闯?，隨著含沙率的增大，累積入滲量逐漸減小，即含沙率對入滲能力的減小作用越強。這主要是由于在入滲過程中，渾水中泥沙不斷沉積在入滲土壤表面，在膜孔內(nèi)形成一個光滑的致密層，改變了入滲的上邊界條件及性狀，使得入滲土壤表面上層變得密實，在一定程度上起到了減滲作用，表現(xiàn)為土壤導水能力降低，入滲量減小[22]。

圖3　不同含沙率條件下單位面積膜孔累積入滲量

采用Kostiakov入滲模型對圖3中入滲量變化過程的實測數(shù)據(jù)進行曲線擬合

()=·（7）

表2為式（7）的具體擬合參數(shù)，取顯著性水平為0.01，對于含有12個數(shù)據(jù)點的系列，其臨界相關(guān)系數(shù)（critical correlation coefficient，）為0.709 0。由表2可知，相關(guān)系數(shù)均遠大于，這說明按照Kostiakov入滲模型建立的相關(guān)關(guān)系顯著。

表2　單位膜孔面積累積入滲量與入滲時間擬合參數(shù)

通過表2可以發(fā)現(xiàn)，入滲系數(shù)與入滲指數(shù)隨著含沙率的變化十分明顯。在一定范圍內(nèi)，含沙率逐漸增大時，入滲系數(shù)逐漸減小，而入滲指數(shù)基本保持不變。具體表現(xiàn)為：含沙率從0增大到12%，入滲系數(shù)從0.303 2減小到0.156 8，而入滲指數(shù)保持在0.88左右。為便于計算分析，將取為0.88。經(jīng)分析，入滲系數(shù)與含沙率的變化關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)，按照指數(shù)關(guān)系擬合入滲系數(shù)與含沙率的變化過程得出

=0.284 1e-0.052ρ,2=0.952 2 （8）

()=0.284 1e-0.052ρ·0.880≤≤12, 0≤≤300（9）

將式（9）對求導，即得不同含沙率條件下的渾水膜孔肥液自由入滲的入滲率（infiltration rate，）

=0.25e-0.052ρ·t0.120≤≤12, 0≤≤300（10）

利用式（10）計算含沙率= 6%時的入滲率，并與試驗值進行對比，結(jié)果見表3?？梢钥闯觯诤陈?i>= 6%條件下，利用式（10）計算得到的入滲率與試驗值之間的相對誤差較小，均在11%以內(nèi)。這表明利用式（10）來預(yù)測西安粉壤土在不同含沙率條件下的膜孔肥液自由入滲的入滲率有可行性。

2.2.2 含沙率對減滲率的影響

單從入滲量的直接比較中，不足以反映含沙率對入滲的影響程度，因而定義渾水入滲減滲率表述含沙率對膜孔肥液自由入滲的減滲效果[23-24]。以 = 0（清水）為對照，則渾水入滲減滲率（infiltration reduction rate，）

=(0-I)/0′100% （11）

表3　入滲率計算值與實測值對照(r= 6%)

圖4　不同含沙率的減滲率特性曲線

= C·t（12）

式中為擬合參數(shù)。

按照式（12）對圖4中的數(shù)據(jù)進行擬合，具體擬合結(jié)果見表4。

表4　減滲率與入滲時間擬合參數(shù)

2.3　含沙率對濕潤體內(nèi)土壤含水率的影響

為研究不同含沙率的渾水膜孔肥液自由入滲所得出的濕潤體內(nèi)土壤水分分布情況，本試驗以膜孔中心為原點，規(guī)定水平向左和垂直向下為正，根據(jù)實測含水率，采用Surfer 11繪制試驗供水結(jié)束時濕潤體內(nèi)土壤水分分布等值線圖，如圖5所示。

圖5　濕潤體內(nèi)土壤含水率分布等值線圖

通過圖5可知，不同含沙率條件下的濕潤體內(nèi)土壤含水率分布等值線均呈半橢圓形。土壤含水率分布等值線均隨著到膜孔中心距離的由近到遠而從疏到密分布，即含水率隨著到膜孔中心距離的增加由大到小變化。濕潤前鋒處的土壤水分主要受到土壤基質(zhì)吸力作用，在圖 5中表現(xiàn)為等值線較密集，含水率變化梯度較大。此外，含沙率增大時，伴隨著入滲沉積的泥沙越多，在土表面形成的致密層對水分下滲的阻礙作用越強。因此，在其他條件一定的情況下，含沙率越大，相同入滲歷時下所得出濕潤體體積和高含水率區(qū)域越小，濕潤體內(nèi)同一位置處土壤含水率也越小。

為更深入研究含沙率對濕潤體內(nèi)土壤含水率的影響，分析膜孔中心垂向土壤含水率變化，如圖6所示。可以看出，不同含沙率條件下，膜孔中心垂向土壤含水率均隨著土層深度的增加而減小。相同土壤深度，含沙率越大，對應(yīng)的含水率越小。以土壤深度5 cm為例，含沙率0、3%、6%、9%和12%處理的土壤含水率分別為26.85%、26.12%、24.88%、24.34%和21.79%，以清水作為基準，含水率減幅依次為2.72%、7.34%、9.35%和18.85%。

圖6　膜孔中心垂向土壤含水率

圖7為灌水結(jié)束、再分布24和48 h的膜孔中心垂向土壤含水率。灌水結(jié)束后，濕潤體土壤水分進行再分布，濕潤鋒繼續(xù)下移，濕潤體體積擴大，濕潤體內(nèi)含水率發(fā)生較明顯變化。具體表現(xiàn)為：再分布24和48 h，上層含水率逐漸減小，而下層含水率逐漸增大，在整個濕潤體內(nèi)土壤含水率趨于均勻分布。這是因為，在再分布過程中，濕潤體以外的土壤處于吸濕狀態(tài)，在水勢梯度的作用下水分繼續(xù)運移，形成新的濕潤體，同時下層土壤受到上層土壤水分的補給，使得在再分布48 h后，濕潤體內(nèi)土壤水分基本趨于均勻。

圖7　膜孔中心垂向土壤含水率再分布（r=3%）

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，膜孔中心垂向土壤含水率（soil moisture content，）與土壤深度呈拋物線函數(shù)關(guān)系

=·2+·+（13）

式中為土壤質(zhì)量含水率，%；為土層深度，cm；、、為擬合系數(shù)。

利用式（13）對圖7中的含水率實測值與土壤深度進行擬合。

灌水結(jié)束：

=-0.122 62+0.200 3+39.304 0,2=0.952 0 （14）

再分布24 h：

=-0.041 92-0.028 4+21.592 0,2=0.974 6 （15）

再分布48 h：

=-0.022 52-0.109 1+16.632 0,2=0.955 3 （16）

式（14）至式（16）擬合的決定系數(shù)2均大于0.95，這說明利用式（13）可較好地描述不同含沙率渾水膜孔肥液自由入滲灌水結(jié)束及再分布24和48 h后膜孔中心垂向土壤含水率與土壤深度間的關(guān)系。

2.4　含沙率對渾水膜孔肥液入滲氮素運移的影響

圖9　濕潤體內(nèi)土壤再分布曲線

圖10　濕潤體水平方向土壤含量變化曲線

3　討　論

4　結(jié)　論

本研究通過室內(nèi)膜孔入滲試驗，對不同渾水含沙率條件下的膜孔灌肥液自由入滲特性以及濕潤體土壤水氮運移變化特性進行了研究，得出以下主要結(jié)論：

1）渾水含沙率越大，濕潤鋒運移距離越小，相同的入滲歷時所得出濕潤體體積和高含水率區(qū)域越小，濕潤體內(nèi)同一位置處土壤含水率越??；垂直濕潤鋒運移距離與入滲時間呈極顯著的冪函數(shù)關(guān)系；建立了渾水膜孔肥液自由入滲灌水結(jié)束及再分布24和48 h時膜孔中心垂向土壤含水率與土壤深度之間的拋物線經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?/p>

2）含沙率對渾水膜孔肥液自由入滲的入滲能力有較大影響。單位膜孔面積累積入滲量與入滲時間符合Kostiakov模型；隨著渾水含沙率的逐漸增大，入滲系數(shù)（infiltration coefficient）逐漸減小，入滲指數(shù)（infiltration index）基本不變；減滲率與入滲時間之間呈極顯著的冪函數(shù)關(guān)系，含沙率對減滲率的影響主要是通過對減滲系數(shù)（infiltration decay coefficient）的影響來實現(xiàn)。

[1] 費良軍，王錦輝. 泥沙粒度組成對渾水膜孔灌單向交匯入滲特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報，2016，47(4)：105－112. Fei Liangjun, Wang Jinhui. Effect of clay and sand grades on single-line interference infiltration characteristics of muddy water film hole irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery (Transactions of the CSAM), 2016, 47(4): 105－112. (in Chinese with English abstract)

[2] Li Yibo, Fan Yanwei, Liu Ye, et al. Influencing factors and simplified model of film hole irrigation[J]. Water, 2017, 9(7): 1－18.

[3] 鐘韻，費良軍，劉樂，等. 膜孔灌溉下土壤入滲特征的多因素分析[J]. 水科學進展，2018，29(4)：505－513. Zhong Yun, Fei Liangjun, Liu Le, et al. Analysis on soil infiltration characteristics of film hole irrigation as affected by multi-factors[J]. Advances in Water Science, 2018, 29(4): 505－513. (in Chinese with English abstract)

[4] 胡浩云. 設(shè)施條件下膜孔灌水氮運移特性試驗和數(shù)值模擬[D]. 武漢：武漢大學，2012. Hu Haoyun. Soil Water and Nitrogen Transport Characteristic Experiment and Numerical Simulation of Film Hole Irrigation under Facilities[D]. Wuhan: Wuhan University, 2012. (in Chinese with English abstract)

[5] 劉文光. 夾砂層土壤膜孔灌水分入滲規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學，2018. Liu Wenguang. Study on Numerical Simulation of Sand-Layered Soil Water Movement under Film Hole Irrigation[D]. Lanzhou: Gansu Agricultural University, 2018. (in Chinese with English abstract)

[6] Yang Jian, Mao Xiaomin, Wang Kai, et al. The coupled impact of plastic film mulching and deficit irrigation on soil water/heat transfer and water use efficiency of spring wheat in Northwest China[J]. Agricultural Water Management. 2018, 201: 232－245.

[7] Ali S, Xu Yueyue, Jia Qianmin, et al. Interactive effects of plastic film mulching with supplemental irrigation on winter wheat photosynthesis, chlorophyll fluorescence and yield under simulated precipitation conditions[J]. Agricultural Water Management. 2018, 207: 1－14.

[8] Saeed M, Mahmood S. Application of film hole irrigation on borders for water saving and sunflower production[J]. Arabian Journal for Science and Engineering. 2013, 38(6): 1347－1358.

[9] 劉利華. 渾水膜孔肥液自由入滲土壤水氮運移特性及影響因素研究[D]. 西安：西安理工大學，2018. Liu Lihua. Study on the Characteristics about the Transport of Water and Nitrogen and Influential Factors of Muddy Water Film Hole Free Infiltration[D]. Xi’an: Xi’an University of Technology, 2018. (in Chinese with English abstract)

[10] Das Gupta A, Babel M S, Ashrafi S. Effect of soil texture on the emission characteristics of porous clay pipe for subsurface irrigation[J]. Irrigation Science. 2009, 27(3): 201－208.

[11] 董玉云，費良軍，任建民. 土壤質(zhì)地對單膜孔肥液入滲水分及氮素運移的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25(4)：30－34. Dong Yuyun, Fei Liangjun, Ren Jianmin. Influence of soil textures on transportation of water and nitrogen under single film hole infiltration of fertilizer solution[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2009, 25(4): 30－34. (in Chinese with English abstract)

[12] 鐘韻，費良軍，傅渝亮，等. 土壤容重對渾水膜孔灌單點源自由入滲特性的影響[J]. 水土保持學報，2016，30(2)：88－91. Zhong Yun, Fei Liangjun, Fu Yuliang, et al. Influence of soil bulk density on single hole point source free infiltration characteristics of muddy water film hole irrigation[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2016, 30(2): 88－91. (in Chinese with English abstract)

[13] 脫云飛，費良軍，董艷慧，等. 土壤容重對膜孔灌水氮分布和運移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25(2)：6－11. Tuo Yunfei, Fei Liangjun, Dong Yanhui, et al. Effects of soil bulk density on distribution and transportation and transformation of soil moisture and nitrogen under film hole irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2009, 25(2): 6－11. (in Chinese with English abstract)

[14] 陳琳，費良軍，劉利華，等. 土壤初始含水率對渾水膜孔灌肥液自由入滲水氮運移特性影響[J]. 水土保持學報，2018，32(2)：58－66. Chen Lin, Fei Liangjun, Liu Lihua, et al. Effects of soil initial water content on transport characteristics of free infiltration water and nitrogen under film hole irrigation with muddy water[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2018, 32(2): 58－66. (in Chinese with English abstract)

[15] 金世杰，費良軍，傅渝亮，等. 土壤初始含水率對渾水膜孔灌自由入滲特性影響[J]. 水土保持學報，2016，30(5)：235－239. Jin Shijie, Fei Liangjun, Fu Yuliang, et al. Effect of Initial soil moisture content on single-line interference infiltration characteristics of muddy water film hole irrigation[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2016, 30(5): 235－239. (in Chinese with English abstract)

[16] 費良軍，王錦輝，金世杰. 不同膜孔直徑的渾水膜孔灌自由入滲特性研究[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報，2016，47(2)：172－178. Fei Liangjun, Wang Jinhui, Jin Shijie. Free infiltration characteristics of muddy water film hole irrigation with different film hole diameters[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery (Transactions of the CSAM), 2016, 47(2): 172－178. (in Chinese with English abstract)

[17] 范嚴偉，趙文舉，冀宏. 膜孔灌溉單孔入滲Kostiakov模型建立與驗證[J]. 蘭州理工大學學報，2012，38(3)：61－66. Fan Yanwei, Zhao Wenju, Ji Hong. Establishment and verification of Kostiakov model for film hole irrigation with single-hole infiltration[J]. Journal of Lanzhou University of Technology, 2012, 38(3): 61－66. (in Chinese with English abstract)

[18] 范嚴偉，趙彤，趙文舉，等. 膜孔灌灌溉入滲量的簡化計算方法及驗證[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2016，32(13)：67－74. Fan Yanwei, Zhao Tong, Zhao Wenju, et al. Simplified calculation method and its validation of infiltration capacity for film hole irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(13): 67－74. (in Chinese with English abstract)

[19] 姚欣，李金山，黃修橋，等. 引黃畦灌田間水沙分布規(guī)律[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2016，32(18)：147－152. Yao Xin, Li Jinshan, Huang Xiuqiao, et al. Distribution of Yellow River’s silt in field under border irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(18): 147－152. (in Chinese with English abstract)

[20] 紀亞男. 山東引黃灌區(qū)不同灌水定額對田間泥沙入滲規(guī)律的影響機理研究[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2015. Ji Ya’nan. The Research One the Effect Mechanism on the Field’s Sediment Infiltration Rule under the Different Irrigation Quota in the Shandong Yellow River Irrigation Area[D]. Tai’an: Shandong Agricultural University, 2015. (in Chinese with English abstract)

[21] 王春穎，毛曉敏，趙兵. 層狀夾砂土柱室內(nèi)積水入滲試驗及模擬[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2010，26(11)：61－67. Wang Chunying, Mao Xiaomin, Zhao Bing. Experiments and simulation on infiltration into layered soil column with sand interlayer under ponding condition[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(11): 61－67. (in Chinese with English abstract)

[22] 王全九，王文焰，邵明安，等. 渾水入滲機制及模擬模型研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，1999，15(1)：135－138. Wang Quanjiu, Wang Wenyan, Shao Ming’an, et al. Mechanism and simulating model for muddy water infiltration[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 1999, 15(1): 135－138. (in Chinese with English abstract)

[23] 王進鑫，黃寶龍. 人工林地含沙徑流的入滲特性研究[J]. 中國水土保持科學，2004，2(2)：74－79. Wang Jinxin, Huang Baolong. Influence of sediment-laden flow on infiltration capacity of soil at site of afforestation[J]. Science of Soil and Water Conservation, 2004, 2(2): 74－79. (in Chinese with English abstract)

[24] 劉利華，費良軍，朱紅艷，等. 含沙率對渾水膜孔灌單孔自由入滲特性的影響[J]. 灌溉排水學報，2017，36(12)：62－67. Liu Lihua, Fei Liangjun, Zhu Hongyan, et al. The effect of sediment content on water infiltration fromasingle hole in muddy water film hole irrigation system[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2017, 36(12): 62－67. (in Chinese with English abstract)

[25] 侯紅雨. 溫室滴灌條件下氮素轉(zhuǎn)化運移規(guī)律研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2002. Hou Hongyu. Study on the Laws of Nitrogen Translation and Movement under Drip-Irrigation in the Greenhouse[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2002. (in Chinese with English abstract)

[26] Selim T, Bouksila F, Berndtsson R, et al. Soil water and salinity distribution under different treatments of drip irrigation[J]. Soil Science Society of America Journal. 2013, 77(4), 1144－1156.

[28] Zhou Limin, Jin Shengli, Liu Chang’an, et al. Ridge-furrow and plastic-mulching tillage enhances maize-soil interactions: Opportunities and challenges in a semiarid agroecosystem[J]. Field Crops Research, 2012, 126: 181－188.

[29] 田肖肖，呂慎強，張亮，等. 免耕覆蓋有效提高夏玉米產(chǎn)量及水氮利用效率[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2017，23(3)：606－614. Tian Xiaoxiao, Lü Shenqiang, Zhang Liang, et al. No-tillage with straw mulching could increase grain yield, water and nitrogen use efficiencies of summer maize[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2017, 23(3): 606－614. (in Chinese with English abstract)

[30] 姜瑞瑞，費良軍，金世杰，等. 渾水含沙率和泥沙粒度組成對膜孔灌入滲特性的影響[J]. 水土保持學報，2018，32(1)：157－161. Jiang Ruirui, Fei Liangjun, Jin Shijie, et al. Effect of silt content and clay and grade on freedom infiltration characteristics of muddy water film hole irrigation[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2018, 32(1): 157－161. (in Chinese with English abstract)

Effects of sediment concentration of muddy water on water and nitrogen transport characteristics under film hole irrigation with fertilizer infiltration

Liu Lihua, Fei Liangjun※, Chen Lin, Hao Kun

(1.710048; 2.710048)

sediment concentration; muddy water; film hole irrigation; fertilizer infiltration; water and nitrogen transport

劉利華，費良軍，陳 琳，郝 琨.渾水含沙率對膜孔灌肥液入滲土壤水氮運移特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2020，36(2)：120－129. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.015 http://www.tcsae.org

Liu Lihua, Fei Liangjun, Chen Lin, Hao Kun. Effects of sediment concentration of muddy water on water and nitrogen transport characteristics under film hole irrigation with fertilizer infiltration[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(2): 120－129. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.015 http://www.tcsae.org

2019-12-09

2020-01-03

國家重點研發(fā)項目（2016YFC0400204）；國家自然科學基金項目（51779205、51479161）；公益性行業(yè)科研專項資助項目（201203003）

劉利華，博士生，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究。Email：liulihua0712@163.com

費良軍，教授，博士生導師，主要從事節(jié)水灌溉理論和農(nóng)業(yè)水資源利用研究。Email：feiliangjun2008@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.015

S275.3

A

1002-6819(2020)-02-0120-10